瀝青加鋪層路面改造關鍵技術分析研究

王雅婷

本文闡述了路面改造項目在現場管理、施工工藝、質量控制等方面的特點及基本原則，深入總結和評價了加鋪瀝青層前舊水泥砼路面的不同處理措施及效果、四類不同層間粘結材料的優缺點、加鋪層與縱斷面設計的關系、縱坡和坡長指標的選取特點、超薄磨耗層預防性養護的應用等關鍵問題。

充分利用舊水泥路面的剩余壽命進行瀝青層加鋪是目前應用廣泛的路面改造措施，該方法形成的復合路面結構形式不僅能發揮水泥路面的高承載能力及長壽命的特點，還可以利用瀝青面層連續舒適低噪音的優勢。相關資料表明，舊水泥砼路面加鋪瀝青層改造的實施里程雖得到長足發展，但也出現了一些典型的病害形式，國內對這種復合路面的研究多集中在確定合理的加鋪層厚度、材料性能及病害處理等方面，并以室內試驗和理論分析為主，從加鋪縱斷面線形設計、質量控制及現場管理等方面少有研究。

在總結實體工程經驗的基礎上，提出影響路面改造質量的關鍵技術對提高加鋪層性能、優化設計方案、積極探究新材料在路面中的應用起到重要作用。

一、加鋪瀝青層前舊水泥砼路面處理

舊水泥砼路面加鋪瀝青層路面改造工程中，由于瀝青層和水泥砼板模量差異較大，車輛荷載作用下在容易在界面處產生過大的剪應力破壞層間粘結，進而導致瀝青層處于不利的應力狀態，層間粘結情況是控制加鋪質量的關鍵。因此，為了增強層間粘結，消減剪應力大小，除選擇合理的粘層材料外，在加鋪瀝青層前還需要舊水泥砼提供一個平整、粗糙、潔凈的表面。以往常用的加鋪瀝青層前舊水泥砼路面處理方式為銑刨0.5～1cm，該種處理方法能徹底清除標線、磨平錯臺，提供機械咬合力。但經過長期觀測發現，加鋪瀝青層后所產生面層推擠、裂縫、掉皮的現象并不少見，經過試驗分析該種處理方法由于界面的構造深度過大，對舊水泥板的結構壽命傷害較明顯，疲勞性能下降，并且由于銑刨后凹凸棱角的存在使得粘層油無法均勻的發揮粘結性能，反而不利于層間連續，實體工程中粘結效果并不突出。除此之外，銑刨施工過程中現場噪聲較大、施工時間長、對現狀交通干擾大、均勻度不宜控制、產生的大量灰塵以及水泥殘渣不宜清理等問題也對現場管理和質量控制造成困難。

經研究分析，認為加鋪前對舊路面拉毛粗糙化后充分清洗即可達到界面平整、粗糙、潔凈的目的，能有效避免銑刨過于追求粗糙而帶來的副作用，既不損傷板厚，也可縮短工期，保證加鋪質量。具體做法可以在加鋪前徹底鏟除舊路標線、磨平輕微錯臺、清理表面雜質、高壓水沖洗晾干或采用路面拋丸機處理等使舊砼路面達到粗糙要求。實際工程中也可以從拉毛粗糙化和高性能粘層油兩方面入手，選擇更高粘度的粘層材料投入應用。

二、不同粘層材料的選擇

瀝青加鋪改造項目中，在層間撒布粘層油是保持層間連續，發揮各結構層整體承載性能的關鍵。經過總結分析，水泥砼板和瀝青層之間的粘層材料主要有兩大類：沒有層厚的改性乳化瀝青及改性熱瀝青，有一定層厚的防水粘結層及應力吸收層。

1.改性乳化瀝青及改性熱瀝青

改性乳化瀝青具有施工簡單、撒布均勻、使用效果良好的優點，但需要等待2h左右的破乳時間，并且容易隨縱橫坡流淌，在界面上容易殘留有部分水分，對粘結效果有一定影響。改性熱瀝青具有粘結性能好的特點，但撒布不宜均勻，增加的瀝青用量較大，容易形成泛油等病害，另外改性熱瀝青的撒布溫度高達175℃，粘度大，等待降溫時間較長，期間需要嚴格封閉交通，特別是對于以集散功能為主的道路，沿線村口較多，控制村民出入（人行、自行車、摩托車）現場管理難度大，控制不好不僅污染粘層，還容易發生安全事故，實際往往不能達到滿意的效果。

綜合考慮路面改造項目交通組織的特點，對于采用改性熱瀝青作為砼板和加鋪層之間的粘層實際應用不多，其性能特點值得深入研究。

2.防水粘結層與應力吸收層

防水粘結層起到防水粘結的作用，厚度一般為6mm，增加的瀝青用量可通過單一粒徑細集料碎石穩定，同時調節改性瀝青溫度，使用效果較好，但增加了施工工序，碎石粒徑和撒布均勻度控制較嚴格。應力吸收層厚度為1.5～2.5cm，采用特殊聚合物高粘瀝青或高性能橡膠瀝青及反擊破輝綠巖或玄武巖集料，很多應力吸收層采用纖維紗提高材料韌性，起到加筋的作用，使得層間粘結、防水、防反射裂縫性能大幅增加。為使瀝青、纖維、集料在加熱狀態及時接觸而更好的發揮粘結性、整體結構的效果，施工時必須采用專用的纖維同步施工設備，并對設備各項功能進行調試和標定，保證瀝青、纖維、碎石同步施工。應力吸收層綜合性能優良，但配合比設計中油石比較高，對原材料要求非常嚴格，施工工藝要求高，造價偏高。

三、加鋪層和縱斷面設計的關系

與新建路面不同，路面加鋪改造過程中往往需要依據舊路面現狀的標高和超高橫坡對縱斷面線形進行調整，使加鋪一定厚度后縱斷面標高符合相應技術等級的要求。在進行加鋪縱斷面拉坡時，關鍵是協調好加鋪層厚度和縱坡坡度、坡長的關系，特別是為滿足坡長要求而導致加鋪厚度過大時不僅造成材料浪費，還容易產生車轍、交通設施高度不足等問題，設計時應以控制加鋪層厚度為主，反復試坡優化，靈活運用技術指標，做到經濟合理。當由于施工差異，局部現狀舊路面難以滿足相應技術等級時，可在通視良好的路段適當降低縱坡坡長，按第一級設計速度的坡長要求執行。加鋪層應滿足縱橫坡排水的要求，縱坡坡度一般不應小于0.3%，局部路段條件受限時也可采用零坡，但不應設置在超高過渡段。對于舊路面存在明顯沉陷、拱起路段，應先進行病害處理，恢復舊路縱斷面線形后再進行加鋪。

根據項目特點，設計速度不超過60km/h時，4cm以內的瀝青罩面或刨4cm鋪4cm的情況，可對舊路進行病害處理后等厚鋪筑，以適應舊路線形為主。10cm厚瀝青加鋪層，工程量以及是否分層鋪筑對施工和線形影響較大，為滿足厚度對路面改造后的平整度，可通過調整下面層厚度設置調平層，盡量控制線形指標。

四、超薄磨耗層預防性養護

預防性養護對于封閉細微裂縫、輕微車轍、延長大中修養護時間等起到重要作用，超薄磨耗層依據其厚度薄、性能優越等特點，作為預防性養護項目具有優異的抗疲勞、抗高溫、抗飛散、抗水損害及抗老化等性能，尤其適用于對路面標高控制嚴格的城鎮路段。

應用于預防性養護的超薄磨耗層厚度一般為1.5～2.0cm，采用特種SBS改性瀝青，瀝青各項指標均提出嚴格要求，其中軟化點≥100℃，彈性恢復（25℃）≥90%，60℃動力粘度≥400000，具有顯著的高粘高彈性能。粗集料采用質地堅硬、表面粗糙、形狀接近立方體的玄武巖、輝綠巖硬度和強度高的破碎石料，其磨光值、壓碎值等提出嚴格要求，細集料必須采用潔凈、干燥、無風化、無雜質，與瀝青有良好粘結能力的機制砂，嚴格控制粗細集料合成級配，滿足圖1所示。

圖1 超薄磨耗層與典型AC-13和SMA-13級配曲線比較

超薄磨耗層瀝青混合料的指標、要求及檢測方法如表1所示。

表1 熱拌超薄磨耗層瀝青混合料指標要求

根據現場效果看，采用超薄磨耗層進行預防性養護具有平整、抗滑、降噪功能，有廣泛的應用前景。

五、結語

本文對路面改造過程中影響工程質量的幾個關鍵點進行了分析總結，為以后設計過程中深入理解路面各結構和功能層的材料選擇、層位功能、適用條件、新材料的性能特點以及質量控制指標和現場管理措施提供了經驗，在保障路面使用性能和壽命方面具有重要的意義。